池田屋供應(yīng)??!NPM--什么是步進電機?
步進電機是通過輸入電信號來旋轉(zhuǎn)一定角度的電機。
由于不僅可以控制旋轉(zhuǎn)速度,還可以控制角度,因此用于高精度的定位和控制。
本文介紹了步進電機的機理、特點、使用示例和控制方法。
原理
步進電機(PM 型兩相步進電機)由轉(zhuǎn)子和定子兩個元件組成。
轉(zhuǎn)子也稱為轉(zhuǎn)子,是軸上旋轉(zhuǎn)的部分,裝有南極和北極交替磁化的圓柱形永磁體。
定子是圓柱形零件,也稱為定子。
定子是多極電磁鐵,其磁極(鐵芯)布置為N極和S極交替出現(xiàn),并布置有A相和B相兩組線圈。
步進電機通過轉(zhuǎn)子重復(fù)旋轉(zhuǎn)一定角度的“步進”來實現(xiàn)精確的定位和速度控制。
具體地,定子具有固定在轉(zhuǎn)子周圍的多個磁極,并且通過使電流通過兩組線圈,每相的磁極被磁化。 A相和B相對應(yīng)的磁極偏移了永磁體磁極之間距離的一半。
通過使用外部控制電路控制流過每個線圈的電流的方向和強度,每個磁極在固定的定時被勵磁為S極和N極。
該磁力變化的時機在轉(zhuǎn)子的永磁體中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁極之間的距離(步長)。
一步的角度對應(yīng)于轉(zhuǎn)子從一個磁極移動到下一磁極的角度。換句話說,這取決于極數(shù)。通過增加極數(shù),可以使步距角更精細。
步進電機因其步距角恒定、精度高而廣泛應(yīng)用于需要定位和控制的場合。
特點
步進電機的特點如下。
可實現(xiàn)高精度定位:
步進電機可控制旋轉(zhuǎn)角度,可實現(xiàn)高精度定位。提供高扭矩:
步進電機在低速旋轉(zhuǎn)時可以產(chǎn)生穩(wěn)定的扭矩,因此常用于需要緩慢移動的機器。恒定轉(zhuǎn)速:
步進電機利用電信號精確旋轉(zhuǎn),輕松保持恒定轉(zhuǎn)速。即使在靜止時也能保持扭矩:
步進電機在靜止時可以提供最高扭矩,因此它們也可用于需要夾具等元件將其固定到位的機器中。
實例
步進電機有以下使用示例:
打印機:
用于送紙和移動打印頭。數(shù)控機床:
用于定位機床。流體控制:
用于控制氣體和液體的流量。汽車:
用于使用步進電機的速度計、頭燈位置調(diào)節(jié)等。
如何控制
控制步進電機有以下幾種方法。
全步控制:
同時對兩組線圈施加相同的電流來旋轉(zhuǎn)的方法,控制簡單,扭矩大,但振動較大。半步控制:
通過在全步操作階段之間添加一個僅在一組線圈中流過電流的階段,可以以全步控制的步距角的一半進行旋轉(zhuǎn),從而比全步控制更平滑地旋轉(zhuǎn)步進控制,旋轉(zhuǎn)扭矩可能會減小。微步控制:
通過將流過線圈的電流強度分為多級,可以比半步控制更平滑地旋轉(zhuǎn),但定位能力不一定與分割數(shù)成正比。
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